專利名稱：同幅異厚三維機織物的織造方法
技術領域：
本發明涉及紡織領域，具體的說屬于一種三維機織物的織造方法。
背景技術：
國內對三維織物進行大量研究始于九十年代初，目前較為成熟的是三維針織物和三維編織物。三維機織物的研究還比較少。三維機織物是用傳統織機把纖維織成三維立體織物的方法，主要是通過多層經紗機織方法生產，織物中的纖維呈互相穿插狀態。目前已能織出各種三維紡織復合預制件。如三維正交織物，其各向同性比較好，用相同層數、粗細一樣的紗線織成的織物比較厚；經紗通過整個厚度方向的角聯鎖結構的織物柔軟性好。通過機織的方法還可以織出其它各種形狀的預制件，如工程上經常用到的工字梁、T形梁、蜂窩板、空管板、各種箱狀結構等等。三維整體結構的機織物已成為全球關注的復合增強骨架材料，是發展航空航天和國防尖端技術必不可少的高性能技術材料。這些織物具有整體性，可直接制成復合材料而不需要再加工。這種整體構件使復合材料的增強部分成為不可分層的整體，具有比強度高、比模量大、特殊力學耦合性好、可設計性好等一系列優點，同時克服了層間強度低、易沖擊損傷的缺點。針對目前國家呼吁綠色低碳經濟的大環境，和目前能源緊張能源的不可再生性，風電市場將會有很大的發展空間，其中風電葉片是最重要的一個環節，這種織物擬用在風力發電葉片的制造和其他需要改變厚度的復合材料織造中。目前復合材料中厚度的改變大多數采用，粘合的辦法，不是一個整體，層間剪切能力較差，容易出現強力弱環，壽命較低。
發明內容
為克服上述技術問題，本發明提出一種新的技術方案
本發明的目的是提供一種在普通無梭織機上不停車就能連續生產不同厚度三維織物的方法。彌補在復合材料制造過程中由于層間的結合力差，導致材料破壞的不足。而且在普通織機上織造。給需要使用厚度變化的復合材料提供了一種新的生產方法的可能性。有利于提高生產效率，挖掘了普通無梭織機的產品適應能力。本發明的基本原理是普通二維和三維織物在組織圖不變，經緯密不變的情況下， 織物的厚度不會發生改變，本專利中提到的三維同幅異厚織物，在總經根數不變的情況下， 通過改變組織圖，出現雙經的同時，隨著織物組織圖的改變，相應的增加或減少總緯密來實現織物厚度的變化，但是織物的每層的緯密是不變的是均勻一致的。本發明采取的技術方案利用天然纖維、化學纖維純紡或混紡紗線；無機纖維如 玻璃纖維、硼纖維、碳纖維、純紡或混紡紗；包括其他高性能纖維如耐腐蝕纖維如聚四氟乙烯纖維(Teflon TFE)等，耐高溫纖維如聚間苯二甲酰間苯二胺纖維(No-mex)等，抗燃纖維如酚醛纖維(Kynol)等，高強度高模量纖維如聚苯二甲酰對苯二胺纖維(Kevlar)等，以上這些纖維等純紡或混紡織造本專利中提出的同幅異厚三維織物。在劍桿織機、噴氣織機、噴水織機等具備電子卷取和電子送經設備的織機上利用主權利1中所述的雙經和改變總緯密的方法織造本專利提出的同幅異厚三維織物。利用這種方法織造的變提花組織和復雜變換組合組織同幅異厚織物。先分別設計出設所需的織物厚度的組織圖若干，然后把組織圖按順序排列。設計每隔一段時間變換一次組織圖。隨之，織物的厚度每減少一層，就把多余的綜框上的經紗和相鄰的一個系統經紗同時提起，以此類推，可以在普通無梭織機上織造， 厚度變化的織物，不用停車，提高了生產效率。
具體步驟如下
a.按三維預制件的厚度變化的要求畫出相應的組織b.按三維預制件厚度最大值設計最大綜框數，根據厚度變化所需的綜框數，修正紋版
在織機程序的設定時采取以下方法設定經紗循環數為m的η層織物和經紗循環數為 M的N層織物η(1<η<Ν=層織物的經紗循環數是m，用(1) “2)、⑶“4)、(5)……
m(m<M=表示。N層的織物經紗循環數是M。用1、2、3、4、5......m、m+l、......m+(M_m)-l、
M表示。那么當織物從N層變成η層的時候，織機上總經根數沒有變，但是織物一個組織循環內的經紗減少了 M - m，織物厚度變薄，在提起綜框的時候，據以下方法
記[M/m] =A,則把N層織物中的經紗循環數M根，標記做η層織物的經紗循環數m根， 就是把
把N層織物中的一個組織內的經紗循環數中的 1……A記做(1) { η層織物的一個組織的循環中的第一根經紗} Α+1……2Α記做(2)、
(m-2)A+l......(m-l)A 記做 m-1、
(m-l)A+l......M 記做 m
則在織造過程會出現雙經或多經利用這種雙經和多經，配合改變織物的總緯密，當層數從N變到η時候，織物總緯密減少(Ν-η)/Ν，同理可得由薄到厚時織機程序設定方法；
c.按順穿法畫出穿筘d.上機輸入紋版e.設定程序按照三維織物厚度變化的寬度設計變化時間；f.上機織造。
本發明擴大了無梭織機織造的產品領域，開發出適合復合材料制造的同幅異厚織物。本發明解決所述同幅異厚三維織物的織造方法技術問題的方案是設計一種織造同幅異厚三維織物的方法。該方法首先是按照所需的厚度在織造一種厚度的織物，然后通過本發明所述的特殊提經方式，再織造另一種所需的厚度的織物。要求織造所需的總的綜框數等于所需織物的最厚的織物所需的綜框數。在厚度遞減時，隨之所需的綜框數也減少， 這時多出的綜框與相鄰的綜框一同提起，出現一部分雙經。依次遞減，直至織造完畢，就會出現在同一布幅上織物的厚度不同的情況。本發明的有益效果是與現有達到厚度變化的技術相比，本發明所述的同幅異厚三維織物的織造方法在織造過程中不停車，采用提經變化、織物組織變化這兩種織造工藝巧妙地結合在一起，可在不停車的情況下，實現織物不分層、不開裂、厚度可調可控。解決了現有采用層鋪技術實現厚度變化的技術易出現的層間力學性能差、容易開裂、層鋪的厚度
4變化不一控制等難題。同時在普通織機上就可織造，織造過程中不停車。織機適應性強、操作簡便、生產效率高。同是本發明涉及的這種三維織物相對現有的現有采用層鋪技術實現厚度變化的技術，纖維分布均勻、耐沖擊性、抗疲勞性優異，和樹脂復合后可以廣泛的應用于風電、航空、民用等領域。
附圖為本發明生產工序框圖。
具體實施例方式下面結合一具體實例對本發明所述的同幅異厚三維織物做進一步闡述。材料選用復合紗線。首先設計九層的角度連鎖織物，設計經密為180根/10cm，緯密每層18根/10cm。織物層數9層，所需綜框數10個，按順穿法穿經。然后再設計8層經紗角度連鎖織物的組織圖，所需綜框9頁，經密不變，總緯密減少18，再設計7層經紗角度聯鎖織物，最后依次輸入紋版圖，8層組織的紋版圖與9層相比要少用一綜框，在提經的時候會出現一個雙經，7層與8層的相比要少用一也綜框，在提經的時候和相鄰的綜框一起提起。最后根據織物要求的寬度每20分鐘自動更換依次投緯，依次類推可以在同福織物上織造不同厚度的三維織物，達到實際應用的需要。只要織機的綜框數足夠多，就可以實現織物從3層到很多層的厚度變化。
權利要求
1. 一種同幅異厚三維機織物的織造方法，應用于具有電子卷取和電子送經設備的織機上，其特征是通過以下步驟實現a.按三維預制件的厚度變化的要求畫出相應的組織圖；b.按三維預制件厚度最大值設計最大綜框數，根據厚度變化所需的綜框數，修正紋版圖；在織機程序的設定時采取以下方法設定經紗循環數為m的η層織物和經紗循環數為 M的N層織物n(l<n<N)層織物的經紗循環數是m，用(1)、(2)、(3)、(4)、(5)……m(m < Μ)表示，N層的織物經紗循環數是Μ, 用 1、2、3、4、5......m、m+l、......m+(M_m)-1、M 表示，那么當織物從N層變成η層的時候，織機上總經根數沒有變，但是織物一個組織循環內的經紗減少了 M - m，織物厚度變薄，在提起綜框的時候，據以下方法記[M/m] =A,則把N層織物中的經紗循環數M根，標記做η層織物的經紗循環數m根， 就是把把N層織物中的一個組織內的經紗循環數中的 1……A記做(1) { η層織物的一個組織的循環中的第一根經紗} Α+1……2Α記做(2)、(m-2)A+l......(m-l)A 記做 m-1、(m-l)A+l......M 記做 m則在織造過程會出現雙經或多經利用這種雙經和多經，配合改變織物的總緯密，當層數從N變到η時候，織物總緯密減少(Ν-η)/Ν，同理可得由薄到厚時織機程序設定方法；c.按順穿法畫出穿筘圖；d.上機輸入紋版圖；e.設定程序按照三維織物厚度變化的寬度設計變化時間；f.上機織造。
全文摘要
本發明創造屬于紡織復合材料領域，具體的說公開了一種在普通無梭織機上生產同幅異厚三維機織物的方法，用于解決在不了機的情況下，在同一布幅上織物厚度可以變化設計，其技術方案是先分別設計出設所需的織物厚度的組織圖若干，然后把組織圖按順序排列，設計每隔一段時間變換一次組織圖，隨之，織物的厚度每減少一層，就把多余的綜框上的經紗和相鄰的一個系統經紗同時提起。以此類推，可以在普通無梭織機上織造，厚度變化的織物，不用停車，提高了生產效率，本發明擴大了無梭織機織造的產品領域，開發出適合復合材料制造的同幅異厚織物。
文檔編號D03D25/00GK102517759SQ20111044789
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者張秀強, 李俊華, 李廣軍, 楊延瑞, 王長青, 謝松才, 趙煥臣 申請人:山東岱銀紡織集團股份有限公司